DE102013222913A1 - exposure system - Google Patents
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Abstract
Um bei einer Belichtungsanlage zum Erzeugen belichteter Strukturen in einer auf einem Objekt angeordneten fotosensitiven Schicht, umfassend eine Belichtungseinrichtung, wobei mit der Belichtungseinrichtung Belichtungsflecken positionsgesteuert auf der fotosensitiven Schicht erzeugbar sind, wobei die Belichtungseinrichtung mindestens eine eine Vielzahl von Belichtungsstrahlen erzeugende Belichtungseinheit aufweist, wobei mit jedem Belichtungsstrahl Belichtungsflecken erzeugbar sind, eine möglichst hohe Produktivität mit möglichst geringer Ausschussrate zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Lichtleistung aller Belichtungsstrahlen durch mindestens einen jedem Belichtungsstrahl zugeordneten Sensorbereich von einer Belichtungsprüfeinheit erfassbar ist.In an exposure apparatus for producing exposed structures in a photosensitive layer disposed on an object, comprising an exposure device, the exposure device being capable of position-generating exposure spots on the photosensitive layer, the exposure device comprising at least one exposure unit producing a plurality of exposure beams, each with Exposure beam exposure spots can be generated to achieve the highest possible productivity with the lowest possible reject rate, it is proposed that the light output of all exposure beams by at least one each exposure beam associated sensor area is detected by an exposure test.
Description
Die Erfindung betrifft eine Belichtungsanlage zum Erzeugen belichteter Strukturen in einer auf einem Objekt angeordneten fotosensitiven Schicht, umfassend eine Belichtungseinrichtung, wobei mit der Belichtungseinrichtung Belichtungsflecken positionsgesteuert auf der fotosensitiven Schicht erzeugbar sind, wobei die Belichtungseinrichtung mindestens eine eine Vielzahl von Belichtungsstrahlen erzeugende Belichtungseinheit aufweist, wobei mit jedem Belichtungsstrahl Belichtungsflecken erzeugbar sind. The invention relates to an exposure apparatus for producing exposed structures in a photosensitive layer disposed on an object, comprising an exposure device, wherein the exposure means exposure spots on the photosensitive layer positionally generated, wherein the exposure device comprises at least one exposure beam generating a plurality of exposure, wherein with each exposure beam exposure spots are generated.
Eine derartige Belichtungsanlage ist beispielsweise aus der
Bei einer derartigen Belichtungsanlage besteht das Problem, dass mit dieser eine möglichst hohe Produktivität mit möglichst geringer Ausschussrate erreicht werden soll. In such an exposure system, the problem is that with this the highest possible productivity should be achieved with the lowest possible reject rate.
Dieses Problem wird bei einer Belichtungsanlage der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lichtleistung aller Belichtungsstrahlen durch mindestens einen jedem Belichtungsstrahl zugeordneten Sensorbereich von einer Belichtungsprüfeinheit erfassbar ist. This problem is solved in an exposure system of the type described above according to the invention in that the light output of all the exposure beams can be detected by at least one sensor area assigned to each exposure beam by an exposure test unit.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass mit einer derartigen Belichtungsprüfeinheit die Möglichkeit besteht, beispielsweise während eines Belichtungsvorgangs oder vor einem Belichtungsvorgang zu erfassen, ob sämtliche Belichtungsstrahlen eine detektierbare Lichtleistung aufweisen, so dass davon ausgegangen werden kann, dass damit auch mit großer Wahrscheinlichkeit eine ordnungsgemäße Belichtung der fotosensitiven Schicht möglich ist. The advantage of the solution according to the invention lies in the fact that with such an exposure test unit it is possible to detect, for example during an exposure process or before an exposure process, whether all the exposure beams have a detectable light output, so that it can be assumed that this also results in a large amount of light Probable proper exposure of the photosensitive layer is possible.
Insbesondere sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Belichtungsprüfeinheit bei fehlender Lichtleistung bei einem der Belichtungsstrahlen ein Fehlersignal erzeugt. In particular, an advantageous solution provides that the exposure test unit generates an error signal in the case of a lack of light power in one of the exposure beams.
Das Fehlersignal erlaubt entweder einer Steuerung der Belichtungsanlage oder einer Bedienungsperson zu vermitteln, dass ein fehlerhafter Zustand der Belichtungsanlage vorliegt. The error signal allows either control of the exposure system or an operator to communicate that a faulty condition of the exposure system is present.
Dabei ist unter einer fehlenden Lichtleistung zu verstehen, dass keine oder keine ausreichende Lichtleistung von dem jeweiligen Sensorbereich erfasst wird.In this case, a lack of light power means that no or no sufficient light power is detected by the respective sensor area.
Die fehlende Lichtleistung auf dem Sensorbereich ist dabei eine kein ausreichend rauschfreies Signal erzeugende minimale Lichtleistung, die durch eine dem Sensorbereich zugeordnete Signalverarbeitung festgelegt oder festlegbar ist.The lack of light power on the sensor area is a minimum noise power which does not produce a sufficiently noise-free signal and which can be defined or defined by a signal processing associated with the sensor area.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Belichtungsanlage dann ausgebildet, wenn die Belichtungsprüfeinheit bei Vorliegen des Fehlersignals ein optisches und/oder akustisches Signal erzeugt, welches zumindest in einer Bedienungsperson die Information vermittelt, dass ein fehlerhafter Zustand der Belichtungsanlage vorliegt. The exposure system according to the invention is particularly advantageously designed when the exposure test unit generates an optical and / or acoustic signal in the presence of the error signal, which conveys the information, at least in one operator, that a faulty condition of the exposure system is present.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es denkbar, dass die Belichtungsprüfeinheit mit der Steuereinheit gekoppelt ist und bei Vorliegen des Fehlersignals die Steuereinheit einen weiteren Belichtungsvorgang verhindert. Alternatively or additionally, it is conceivable that the exposure test unit is coupled to the control unit and, when the error signal is present, the control unit prevents a further exposure process.
Im einfachsten Fall ist es ausreichend, wenn die Belichtungsprüfeinheit die Lichtleistung der einzelnen Belichtungsstrahlen qualitativ erfasst, das heißt erfasst, ob überhaupt bei dem jeweiligen Belichtungsstrahl eine nennenswerte Lichtleistung erfassbar ist, wobei dann immer noch das Risiko besteht, dass die Lichtleistung nicht ausreichend ist, um in der fotosensitiven Schicht die fotochemische Umwandlung mit der notwendigen Reaktionsgeschwindigkeit zu erreichen. In the simplest case, it is sufficient for the exposure test unit to qualitatively detect the light output of the individual exposure beams, that is, to detect whether any appreciable light output is actually detectable for the respective exposure beam, in which case there is still the risk that the light power is insufficient to in the photosensitive layer to achieve the photochemical conversion with the necessary reaction rate.
Aus diesem Grund sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belichtungsanlage vor, dass die Belichtungsprüfeinheit die Lichtleistung der einzelnen Belichtungsstrahlen quantitativ erfasst. For this reason, a further advantageous embodiment of the exposure apparatus according to the invention provides that the exposure test unit quantitatively detects the light output of the individual exposure beams.
Mit dieser Lösung besteht die Möglichkeit, die Stärke der Lichtleistung zu erfassen und somit zu prüfen, ob eine für die fotochemische Umwandlung ausreichende Lichtleistung in dem jeweiligen Belichtungsstrahl vorhanden ist. With this solution, it is possible to detect the intensity of the light output and thus to check whether a light output sufficient for the photochemical conversion is present in the respective exposure beam.
Um eine quantitative Erfassung der Lichtleistung der einzelnen Belichtungsstrahlen einfach auswerten zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Belichtungsprüfeinheit die quantitativ erfasste Lichtleistung der einzelnen Belichtungsstrahlen mit mindestens einem Schwellwert vergleicht und insbesondere bei Unterschreiten des Schwellwerts das Fehlersignal erzeugt. In order to be able to easily evaluate a quantitative detection of the light output of the individual exposure beams, it is preferably provided that the exposure test unit compares the quantitatively detected light output of the individual exposure beams with at least one threshold value and, in particular, generates the error signal when the threshold value is undershot.
Durch den Vergleich mit dem Schwellwert besteht somit in einfacher Weise die Möglichkeit, die quantitativ erfasste Stärke der Lichtleistung auszuwerten und beispielsweise mit einem für eine optimale fotochemische Umsetzung erforderlichen Schwellwert der Lichtleistung zu vergleichen, so dass damit die Möglichkeit besteht, einerseits den Schwellwert nach den Erfordernissen der Belichtungsanlage und insbesondere des zu belichtenden Objekts zu wählen und dann durch Vergleich mit dem Schwellwert zu entscheiden, ob die Lichtleistung jedes einzelnen Belichtungsstrahls ausreichend ist oder nicht. By comparison with the threshold value, it is thus possible in a simple manner to evaluate the quantitatively measured intensity of the light output and to compare, for example, with a threshold value of the light output required for an optimal photochemical conversion, so that there is the possibility, on the one hand, of setting the threshold value according to the requirements the exposure system and in particular to select the object to be exposed and then to decide by comparison with the threshold, whether the light output of each exposure beam is sufficient or not.
Eine besonders vorteilhafte quantitative Auswertung der quantitativ erfassten Lichtleistung sieht vor, dass die Belichtungsprüfeinheit eine Abweichung von dem Schwellwert quantitativ erfasst. A particularly advantageous quantitative evaluation of the quantitatively detected light output provides that the exposure test unit quantitatively detects a deviation from the threshold value.
Das heißt, dass die Belichtungseinheit prüft, inwieweit die Stärke der Lichtleistung von dem vorgegebenen Schwellwert abweicht. That is, the exposure unit checks to what extent the intensity of the light output deviates from the predetermined threshold value.
Eine derartige quantitative Erfassung der Abweichung von dem Schwellwert ermöglicht es, beispielsweise mittels eines Regelkreises die Lichtleistung in jedem einzelnen Belichtungsstrahl zu regeln, dabei jedoch beispielsweise eine vorgebbare maximale Abweichung von dem Schwellwert zuzulassen, um die Regelung der Lichtleistung nicht allzu aufwändig werden zu lassen. Such a quantitative detection of the deviation from the threshold value makes it possible to regulate the light output in each individual exposure beam, for example by means of a control loop, while allowing, for example, a predefinable maximum deviation from the threshold value so as not to make the control of the light output too complex.
Alternativ oder ergänzend sieht eine weitere vorteilhafte Lösung vor, dass die Belichtungsprüfeinheit mit der Steuereinheit zusammenwirkt und entsprechend der quantitativ erfassten Lichtleistung der Strahlungserzeugungseinheit ein Ansteuersignal zur Einstellung der der Stärke der Lichtleistung der einzelnen Belichtungsstrahlen erzeugt. Alternatively or additionally, a further advantageous solution provides that the exposure test unit cooperates with the control unit and generates a drive signal for adjusting the intensity of the light output of the individual exposure beams in accordance with the quantitatively detected light output of the radiation generation unit.
Somit besteht die Möglichkeit, durch die Erfassung der Lichtleistung gleichzeitig die Lichtleistung jedes einzelnen Belichtungsstrahls zu einem bestimmten Zeitpunkt auf einen bestimmten Wert einzustellen und auf diesem Wert zu halten oder ständig auf diesen vorgegebenen Wert zu regeln. Thus, by detecting the light output, it is possible to simultaneously set the light output of each individual exposure beam to a certain value at a specific time and to maintain it at this value or to constantly control it to this predetermined value.
Um die Belichtungsvorgänge des Objekts mit möglichst großer Zuverlässigkeit durchzuführen ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Belichtungsprüfeinheit vor Durchführen einer Belichtung der fotosensitiven Schicht oder eines Belichtungsvorgangs die Lichtleistung jedes einzelnen Belichtungsstrahls erfasst. In order to carry out the exposure processes of the object with the greatest possible reliability, it is preferably provided that the exposure test unit detects the light output of each individual exposure beam before performing an exposure of the photosensitive layer or an exposure process.
Hinsichtlich der Erfassung der Lichtleistung wären die unterschiedlichsten Möglichkeiten denkbar. With regard to the detection of the light output, a wide variety of possibilities would be conceivable.
Beispielsweise ließe sich während eines Belichtungsvorgangs des jeweiligen Belichtungsflecks die Lichtleistung zeitaufgelöst erfassen und somit auch das Aktivieren und Deaktivieren des Belichtungsstrahls während des Belichtungsvorgangs überprüfen. For example, during an exposure process of the respective exposure spot, the light output could be recorded in a time-resolved manner and thus also check the activation and deactivation of the exposure beam during the exposure process.
Um jedoch die Überprüfung der Lichtleistung möglichst einfach zu gestalten, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Belichtungsprüfeinheit einen Maximalwert der Lichtleistung während des Belichtungsvorgangs des jeweiligen Belichtungsflecks erfasst. However, in order to make the checking of the light output as simple as possible, it is preferably provided that the exposure test unit detects a maximum value of the light output during the exposure process of the respective exposure spot.
Das Erfassen nur eines Maximalwerts der Lichtleistung hat den Vorteil, das damit die Sensorik für die Erfassung der Lichtleistung einfacher ausgestaltet werden kann als wenn ein zeitlicher Verlauf der Lichtleistung erfasst werden müsste, was selbstverständlich im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ebenfalls möglich ist. The detection of only one maximum value of the light output has the advantage that the sensor system for detecting the light output can be made simpler than if a temporal profile of the light output would have to be detected, which of course is likewise possible within the scope of the inventive solution.
Ferner lässt sich die Erfassung der Lichtleistung auch dazu ausnutzen, dass die Belichtungsprüfeinheit und die Steuereinheit vor einem der Belichtungsvorgänge des Objekts die Lichtleistung jedes Belichtungsstrahls auf einen vorgebbaren Wert einstellen. Furthermore, the detection of the light output can also be utilized in that the exposure test unit and the control unit set the light output of each exposure beam to a predefinable value prior to one of the exposure operations of the object.
Das heißt, dass entweder vor jedem einzelnen Belichtungsvorgang eine derartige Einstellung der Lichtleistung jedes Belichtungsstrahls erfolgt oder dass auch die Möglichkeit besteht, nach Durchführen einer ausgewählten oder festlegbaren Zahl von Belichtungsvorgängen vor dem nächstfolgenden Belichtungsvorgang die Lichtleistung jedes Belichtungsstrahls auf einen vorgebbaren Wert einzustellen. This means that either before each individual exposure process, such an adjustment of the light output of each exposure beam takes place or that it is also possible to set the light output of each exposure beam to a predeterminable value after performing a selected or definable number of exposure operations prior to the next exposure process.
Eine bevorzugte Lösung sieht einen das Objekt aufnehmenden Objektträger vor, wobei der Objektträger und die Belichtungseinrichtung in einer Vorschubrichtung relativ zueinander bewegbar sind. A preferred solution provides for a slide receiving the object, wherein the slide and the exposure device are movable in a feed direction relative to each other.
Vorzugsweise ist bei einer Ausführungsform die Belichtungseinheit mit in mindestens einer Reihenrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Strahlführungen für die Belichtungsstrahlen versehen. Preferably, in one embodiment, the exposure unit is provided with beam guides for the exposure beams arranged successively in at least one row direction.
Zur optimalen Abbildung ist insbesondere eine Abbildungsoptik vorgesehen, mit welcher ein Belichtungsfleck auf der fotosensitiven Schicht erzeugbar ist. For optimal imaging, in particular, an imaging optics is provided with which an exposure spot on the photosensitive layer can be generated.
Ferner ist insbesondere bei der Belichtungseinheit jeder der Belichtungsstrahlen durch eine Ablenkeinheit in einer quer zur Reihenrichtung verlaufenden Ablenkrichtung ablenkbar, so dass mit jedem Belichtungsstrahl in der Ablenkrichtung in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Belichtungsfleckpositionen Belichtungsflecken durch Aktivieren des jeweiligen Belichtungsstrahls bei Erreichen der jeweiligen Belichtungsfleckposition erzeugbar sind.Further, particularly in the exposure unit, each of the exposing beams is deflectable by a deflecting unit in a direction transverse to the direction of scanning, so that exposure spots can be generated with each exposure beam in the deflecting direction in a plurality of successive exposure spot positions by activating the respective exposure beam upon reaching the respective exposure spot position.
Hinsichtlich der Erzeugung jedes einzelnen Belichtungsstrahls wurden bislang im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung keine näheren Angaben gemacht. With regard to the generation of each individual exposure beam, no further details have hitherto been given within the scope of the inventive solution.
Prinzipiell wäre es denkbar, die Belichtungsstrahlen durch eine einzige Strahlungsquelle und Aufteilung der Lichtleistung dieser Strahlungsquelle auf die Vielzahl von Belichtungsstrahlen zu erzeugen. In principle, it would be conceivable to generate the exposure beams by a single radiation source and to divide the light output of this radiation source onto the plurality of exposure beams.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht jedoch vor, dass zur Erzeugung jedes einzelnen Belichtungsstrahls eine insbesondere nur diesen Belichtungsstrahl erzeugende Strahlungsquelle vorgesehen ist. However, a particularly advantageous solution provides that, in order to produce each individual exposure beam, a radiation source generating in particular only this exposure beam is provided.
Insbesondere ist eine derartige Strahlungsquelle hinsichtlich der zu erzeugenden Lichtleistung steuerbar.In particular, such a radiation source can be controlled with regard to the light output to be generated.
Somit besteht eine eindeutige Zuordnung der jeweiligen Strahlungsquelle zu dem Belichtungsstrahl und umgekehrt, so dass damit in einfacher Weise beispielsweise die Lichtleistung jedes einzelnen Belichtungsstrahls durch geeignete Ansteuerung der diesem Belichtungsstrahl zugeordneten Strahlungsquelle eingestellt werden kann. Thus, there is an unambiguous assignment of the respective radiation source to the exposure beam and vice versa, so that in a simple manner, for example, the light output of each individual exposure beam can be adjusted by suitable control of the radiation source associated with this exposure beam.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Strahlungsquelle eine Laserdiode ist. A particularly advantageous solution provides that the radiation source is a laser diode.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung ist es besonders vorteilhaft, wenn der Belichtungsstrahl von der Strahlungsquelle bis zum Belichtungsfleck durch eine Strahlführung geführt ist. In the context of the inventive solution, it is particularly advantageous if the exposure beam is guided from the radiation source to the exposure spot by a beam guide.
Eine derartige Strahlführung kann in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. Such a beam guide may be formed in various ways.
So sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Strahlführung eine Abbildungsoptik umfasst. Thus, an advantageous solution provides that the beam guide comprises an imaging optics.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Strahlführung eine Umlenkeinheit umfasst. Another advantageous solution provides that the beam guide comprises a deflection unit.
Weiter sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Strahlführung ein den Belichtungsstrahl auf den Belichtungsfleck fokussierendes Element umfasst. Furthermore, an advantageous solution provides that the beam guide comprises an element focusing the exposure beam onto the exposure spot.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn die Strahlführung auch einen Lichtleiter umfasst. Finally, it is advantageous if the beam guide also includes a light guide.
Hinsichtlich der Anordnung des Sensorbereichs zur Erfassung der Lichtleistung der Belichtungsstrahlung ist vorzugsweise vorgesehen, dass jeder einem der Belichtungsstrahlen zugeordnete Sensorbereich mindestens am Ort einer der in Ablenkrichtung erzeugbaren Vielzahl der aufeinanderfolgenden Belichtungsfleckpositionen angeordnet ist und nur die Lichtleistung dieses einen Belichtungsstrahls erfasst. With regard to the arrangement of the sensor region for detecting the light output of the exposure radiation, it is preferably provided that each sensor region assigned to one of the exposure beams is arranged at least at the location of one of the plurality of successive exposure spot positions that can be generated in the deflection direction and only the light output of this one exposure beam is detected.
Beispielsweise ist hierzu vorgesehen, dass jeder einem der Belichtungsstrahlen zugeordnete Sensorbereich die Lichtleistung bei mindestens einem der von diesem Belichtungsstrahl erzeugten Belichtungsflecken umfasst. Beispielsweise erfolgt dies dadurch, dass jeder einem der Belichtungsstrahlen zugeordnete Sensorbereich zu einem Teil der längs der Ablenkungsstrecke angeordneten Belichtungsfleckposition gehörende Belichtungsflecken umfasst. By way of example, it is provided for this purpose that each sensor region assigned to one of the exposure beams comprises the light output in at least one of the exposure spots generated by this exposure beam. This is done, for example, by each exposure area associated with one of the exposure beams comprising exposure spots associated with a portion of the exposure spot location along the deflection path.
Eine besonders vorteilhafte Anordnung sieht vor, dass jeder einem der Belichtungsstrahlen zugeordnete Sensorbereich entlang der Ablenkungsstrecke nur Belichtungsflecken von Belichtungsfleckpositionen umfasst, die zwischen endseitigen Belichtungsfleckpositionen dieser Ablenkungsstrecke liegen, das heißt, dass also nur Belichtungsflecken erfasst werden, die zwischen anderen Belichtungsfleckpositionen der jeweiligen Ablenkungsstrecke liegen. A particularly advantageous arrangement provides that each sensor area associated with one of the exposure beams only includes exposure spots of exposure spot positions lying between end exposure spot positions of this deflection line, that is, only exposure spots that lie between other exposure spot positions of the respective deflection line are detected.
Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, dass jeder einem der Belichtungsstrahlen zugeordnete Sensorbereich entlang der Ablenkungsstrecke nur die Belichtungsflecken in einem mittigen Bereich der Ablenkungsstrecke erfasst. A particularly expedient solution provides that each sensor area associated with one of the exposure beams only detects the exposure spots in a central region of the deflection path along the deflection path.
Hinsichtlich der Anordnung der Sensorbereiche wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the arrangement of the sensor areas, no further details have been given so far.
Beispielsweise wäre es denkbar, alle Sensorbereiche in einer Linie anzuordnen, dies hätte allerdings den Nachteil, dass kein Raum für die Fixierung einzelner Sensoreinheiten vorhanden wäre und außerdem die Gefahr bestehen würde, dass die längs der Ablenkungsstrecke jeweils bewegbaren Belichtungsstrahlen nicht eindeutig nur einen Sensorbereich beaufschlagen, sondern gegebenenfalls auch, insbesondere bei geringfügigen Fehlpositionierungen, auch andere Sensorbereiche beaufschlagen könnten.For example, it would be conceivable to arrange all the sensor areas in a line, but this would have the disadvantage that there would be no space for the fixation of individual sensor units and there would also be the danger that the exposure beams movable along the deflection line would not uniquely act on only one sensor area. but possibly also, especially for minor mispositioning, could also act on other sensor areas.
Somit sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Sensorbereiche in einem Flächenmuster angeordnet sind, wobei dieses Flächenmuster insbesondere ein zweidimensionales Flächenmuster ist. Thus, an advantageous solution provides that the sensor regions are arranged in a surface pattern, wherein this surface pattern is in particular a two-dimensional surface pattern.
Um insbesondere zur Darstellung der Sensorbereiche Sensoren verwenden zu können, deren Gehäuse auch noch die Sensorbereiche umschließt, lassen sich derartige Sensoreinheiten in einfacher Weise dann verwenden, wenn die Sensorbereiche relativ zueinander in dem Flächenmuster versetzt angeordnet sind. In order to be able to use sensors, whose housing also encloses the sensor regions, in particular for the representation of the sensor regions, such sensor units can be used in a simple manner if the sensor regions are arranged offset relative to one another in the surface pattern.
Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn die Sensorbereiche mit einer in Vorschubrichtung weisenden Komponente relativ zueinander versetzt angeordnet sind, um problemlos Sensoreinheiten einsetzen zu können, deren Sensorgehäuse eine größere Ausdehnung aufweist, als der jeweilige Sensorbereich. In particular, it is advantageous if the sensor areas are arranged offset relative to one another with a pointing in the direction of feed component to easily use sensor units can, whose sensor housing has a greater extent than the respective sensor area.
Vorzugsweise ist dabei ein Versatz sowohl parallel zur Vorschubrichtung als auch quer zu dieser vorgesehen. Preferably, an offset is provided both parallel to the feed direction and transversely thereto.
Alternativ oder ergänzend zum Erfassen der Lichtleistung durch direkt von dem jeweiligen Belichtungsstrahl beaufschlagte Sensorbereiche, sieht eine andere Lösung vor, dass der jeweilige Sensorbereich die Lichtleistung eines ausgekoppelten Anteils des jeweiligen Belichtungsstrahls erfasst. As an alternative or in addition to detecting the light output by sensor areas acted upon directly by the respective exposure beam, another solution provides that the respective sensor area detects the light output of a decoupled portion of the respective exposure beam.
Beispielsweise lässt sich dies dadurch realisieren, dass die Auskopplung des Anteils des jeweiligen Belichtungsstrahls an einer Umlenkeinheit der Strahlungsführung erfolgt. For example, this can be achieved by coupling the proportion of the respective exposure beam to a deflection unit of the radiation guide.
Beispielsweise lässt sich die Umlenkeinheit derart realisieren, dass diese eine für den jeweiligen Belichtungsstrahl teildurchlässige Spiegelfläche aufweist. For example, the deflection unit can be realized in such a way that it has a mirror surface that is partially transparent to the respective exposure beam.
Eine andere alternative oder ergänzende Lösung sieht vor, dass der jeweilige Sensorbereich einen, durch Reflexion ausgekoppelten Anteil des jeweiligen Belichtungsstrahls erfasst. Another alternative or supplementary solution provides that the respective sensor region detects a portion of the respective exposure beam coupled out by reflection.
Beispielsweise erfolgt dies dadurch, dass die Auskopplung des Anteils des jeweiligen Belichtungsstrahls durch Reflexion an einer Oberfläche eines Elementes der Strahlführung erfolgt. For example, this takes place in that the coupling out of the portion of the respective exposure beam takes place by reflection on a surface of an element of the beam guidance.
Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der jeweilige Sensorbereich einen durch Streuung ausgekoppelten Anteil des jeweiligen Belichtungsstrahls erfasst. Another advantageous solution provides that the respective sensor area detects a portion of the respective exposure beam coupled out by scattering.
Eine derartige Streuung kann beispielsweise durch einen Mantel eines Lichtleiters insbesondere nahe eines Lichtleiterendes erfolgen. Such a scattering can be done, for example, by a jacket of a light guide, in particular near a light guide end.
Prinzipiell ist es im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung möglich, die Sensorbereiche als einzelne Bereiche einer zusammenhängenden Sensorfläche zu gestalten. In principle, it is possible within the scope of the inventive solution to design the sensor regions as individual regions of a contiguous sensor surface.
Bei besonders einfachen Lösungen hat es sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn jedem Belichtungsstrahl eine eigene Sensoreinheit mit einem Sensorbereich zugeordnet ist, so dass dadurch auf der Detektionsseite eine einfache Trennung der Lichtintensität der einzelnen Belichtungsstrahlen möglich ist. In particularly simple solutions, however, it has proved to be advantageous if each exposure beam has its own sensor unit associated with a sensor area, so that a simple separation of the light intensity of the individual exposure beams is possible on the detection side.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Belichtungsanlage umfasst die Belichtungseinrichtung mindestens eine Belichtungseinheit mit einer Reihe von in einer Reihenrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Strahlungsaustrittsbereichen, aus denen die Belichtungsstrahlen austreten, von denen mit jedem durch eine Abbildungsoptik geführt ein Belichtungsfleck auf der fotosensitiven Schicht erzeugbar ist und von denen jeder durch eine Ablenkeinheit in einer quer zur Reihenrichtung verlaufenden Ablenkrichtung ablenkbar ist, so dass mit jedem Belichtungsstrahl in der Ablenkrichtung in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Belichtungsfleckpositionen einander zumindest teilweise überlappende Belichtungsflecken erzeugbar sind. In a further advantageous embodiment of the exposure apparatus, the exposure device comprises at least one exposure unit having a series of radiation exit regions arranged successively in a row direction, from which exit the exposure beams, with each of which by imaging optics an exposure spot on the photosensitive layer is generated and each of which can be deflected by a deflection unit in a deflection direction running transversely to the row direction, so that illumination spots which are at least partially overlapping one another can be generated with each exposure beam in the deflection direction in a multiplicity of successive exposure spot positions.
Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass mit einer derartigen Belichtungsanlage gleichzeitig eine hohe Zahl von Belichtungsflecken erzeugt werden kann, deren Belichtungsfleckposition einerseits durch die Ablenkeinheit und andererseits durch die Bewegung in Vorschubrichtung definierbar ist. The advantage of this solution is the fact that with such an exposure system, a high number of exposure spots can be generated at the same time whose exposure spot position can be defined on the one hand by the deflection unit and on the other hand by the movement in the feed direction.
Bei dieser Lösung ist es dabei besonders günstig, wenn die Ablenkrichtung schräg zur Vorschubrichtung verläuft, so dass die Möglichkeit besteht, trotz der quer zur Reihenrichtung verlaufenden Ablenkrichtung gleichzeitig durch die verschiedenen Belichtungsstrahlen der mindestens einen Belichtungseinheit quer zur Vorschubrichtung nebeneinanderliegende Belichtungsflecken zu belichten. In this solution, it is particularly advantageous if the deflection direction is oblique to the feed direction, so that it is possible to expose adjacent exposure spots adjacent to the feed direction despite the deflection direction running transversely to the row direction simultaneously by the different exposure beams of the at least one exposure unit.
Unter einem schrägen Verlauf zur Vorschubrichtung ist dabei insbesondere zu verstehen, dass die Ablenkrichtung mit der Vorschubrichtung einen Winkel im Bereich von 20° und mehr und 70° und weniger aufweist. An oblique course to the feed direction is to be understood in particular that the deflection direction with the feed direction at an angle in the range of 20 ° and more and 70 ° and less.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Belichtungsflecken aufeinanderfolgender Belichtungsstrahlen der mindestens einen Belichtungseinheit längs zueinander paralleler Ablenkrichtungen bewegbar sind, da damit eine einfache gleichzeitige Positionierung der von den verschiedenen Belichtungsstrahlen erzeugbaren Belichtungsflecken realisierbar ist. It is furthermore particularly advantageous if the exposure spots of successive exposure beams of the at least one exposure unit can be moved along deflection directions which are parallel to one another, since a simple simultaneous positioning of the exposure spots that can be generated by the different exposure beams can thus be achieved.
Ferner ist es günstig, wenn die Belichtungsstrahlen der mindestens einen Belichtungseinheit gleichzeitig und in gleichem Maße durch die Ablenkeinheit ablenkbar sind, so dass dadurch die Positionierung der von diesen Belichtungsstrahlen erzeugten Belichtungsflecken vereinfacht wird, da für eine Steuereinheit die Relativposition der Belichtungsflecken definiert festliegt. Furthermore, it is favorable if the exposure beams of the at least one exposure unit can be deflected simultaneously and to the same extent by the deflection unit, thereby simplifying the positioning of the exposure spots generated by these exposure beams, since the relative position of the exposure spots is defined for a control unit.
Um auch die fotochemischen Prozesse in der fotosensitiven Schicht möglichst in gleichem Maße zu beeinflussen und auch bei allen Belichtungsstrahlen möglichst identische fotochemische Umwandlungsprozesse zu erhalten, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Belichtungsstrahlen einer Belichtungseinheit im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet auf die fotosensitive Schicht auftreffen, so dass durch die Ausrichtung der Belichtungsstrahlen keine unterschiedlichen Wirkungen auftreten können. In order to influence the photochemical processes in the photosensitive layer as equally as possible and also to obtain identical photochemical conversion processes in all exposure beams, it is preferably provided that the exposure beams of an exposure unit strike the photosensitive layer aligned substantially parallel to one another, so that the orientation of the exposure beams can not have different effects.
Ferner ist es günstig, wenn die Bewegung jedes durch einen Belichtungsstrahl erzeugten Belichtungsflecks in der jeweiligen Ablenkrichtung über eine Ablenkungsstrecke erfolgt, die für jeden Belichtungsstrahl der Belichtungseinheit ungefähr gleich groß ist. Damit lässt sich in einfacher Weise die Positionierung der Belichtungsflecken mittels der Steuereinheit festlegen und durchführen. Furthermore, it is favorable if the movement of each exposure spot generated by an exposure beam in the respective deflection direction takes place via a deflection path which is for each Exposure beam of the exposure unit is about the same size. In this way, the positioning of the exposure spots by means of the control unit can be determined and carried out in a simple manner.
Um zu erreichen, dass die von verschiedenen Belichtungsstrahlen erzeugten Belichtungsflecken so positionierbar sind, dass mit den Belichtungsflecken verschiedener Belichtungsstrahlen zusammenhängende Strukturen, insbesondere mit einer Komponente in einer Querrichtung, erzeugbar sind, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Belichtungsfleck der letzten Belichtungsfleckposition der einen Ablenkungsstrecke und der Belichtungsfleck der ersten Belichtungsfleckposition der in der Reihenrichtung nächstfolgenden Ablenkungsstrecke derart bezüglich einer parallel zur Vorschubrichtung verlaufenden Referenzgerade angeordnet sind, dass die Referenzgerade die in diesen Belichtungsfleckpositionen erzeugten Belichtungsflecken schneidet. In order to make it possible to position the exposure spots produced by different exposure beams in such a way that structures associated with the exposure spots of different exposure beams, in particular with a component in a transverse direction, can be generated, the exposure spot is the last exposure spot position of the one deflection line and the second exposure spot Exposure spot of the first exposure spot position of the deflection line next in the row direction are arranged with respect to a parallel to the feed direction reference straight line such that the reference line intersects the exposure spots generated in these exposure spot positions.
Durch diese Bedingung ist sichergestellt, dass die Belichtungsflecken der letzten Belichtungsfleckposition und des einen Belichtungsstrahls und der ersten Belichtungsfleckposition des in der Reihenrichtung nächstfolgenden Belichtungsstrahls so relativ zueinander quer zur Vorschubrichtung angeordnet sind, dass diese bei geeigneter Verschiebung in Vorschubrichtung zumindest geringfügig überlappen. This condition ensures that the exposure spots of the last exposure spot position and the one exposure beam and the first exposure spot position of the next exposure beam in the row direction are arranged relative to each other transversely to the feed direction, that they overlap at least slightly with a suitable displacement in the feed direction.
Besonders günstig ist es, wenn eine parallel zur Vorschubrichtung verlaufende Referenzgerade durch die letzte Belichtungsfleckposition einer Ablenkungsstrecke den Belichtungsfleck einer ersten Belichtungsfleckposition einer nächstfolgenden Ablenkungsstrecke schneidet. It is particularly advantageous if a reference straight line running parallel to the feed direction intersects the exposure spot of a first exposure spot position of a next deflection line through the last exposure spot position of a deflection line.
Durch diese Bedingung ist – wenn man davon ausgeht, dass als Belichtungsfleckposition ein Mittelpunkt des jeweiligen Belichtungsflecks anzunehmen istsichergestellt ist, dass sich die beiden Belichtungsflecken bei geeigneter Verschiebung in der Vorschubrichtung ungefähr mindestens zur Hälfte überlappen, eine Bedingung, die dann vorteilhaft ist, wenn über die Belichtungsflecken verschiedener Ablenkungsstrecken hinweg eine zusammenhängende Struktur in der fotosensitiven Schicht erzeugt werden soll. By this condition, assuming that a midpoint of the respective exposure spot is assumed to be the exposure spot position, the two exposure spots overlap approximately at least one-half with a suitable displacement in the feed direction, a condition which is advantageous when using the Exposure spots of different deflection distances away a coherent structure in the photosensitive layer is to be generated.
Noch günstiger ist es, wenn die erste Belichtungsfleckposition der nächstfolgenden Ablenkungsstrecke einen Abstand von der Referenzgerade aufweist, der maximal einem halben Durchmesser des Belichtungsflecks entspricht, so dass die Überlappung der beiden Belichtungsflecken noch größer ist, das heißt mindestens die Hälfte des Durchmessers, üblicherweise jedoch mehr als diese beträgt. It is even more favorable if the first exposure spot position of the next deflection line has a distance from the reference straight line which corresponds at most to half the diameter of the exposure spot, so that the overlap of the two exposure spots is even greater, ie at least half the diameter, but usually more than this is.
Um im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung möglichst viele Belichtungsflecken gleichzeitig erzeugen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass mehrere Belichtungseinheiten vorgesehen sind, wobei die Belichtungseinheiten in der Ablenkrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind. In order to be able to generate as many exposure spots as possible within the scope of the inventive solution, it is preferably provided that a plurality of exposure units are provided, wherein the exposure units are arranged in the deflection direction at a distance from each other.
Ferner ist bei derartigen mehreren Belichtungseinheiten vorgesehen, dass die Ablenkrichtungen der mehreren Belichtungseinheiten parallel zueinander verlaufen, so dass dadurch für die Steuereinheit die Festlegung der einzelnen Belichtungsfleckpositionen einfacher und effizienter durchführbar ist. Further, in such a plurality of exposure units, it is provided that the deflection directions of the plural exposure units are parallel to each other, thereby making it easier and more efficient to set the individual exposure spot positions for the control unit.
Die mehreren Belichtungseinheiten könnten so relativ zueinander angeordnet sein, dass die Reihenrichtungen aufeinanderfolgender Belichtungseinheiten quer zueinander verlaufen.The plurality of exposure units could be arranged relative to each other such that the row directions of successive exposure units are transverse to one another.
Ferner ist bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Reihenrichtung der mehreren Belichtungseinheiten im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, so dass letztlich auch die einzelnen Reihen in den mehreren Belichtungseinheiten im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind. Furthermore, it is provided in one embodiment that the row direction of the plurality of exposure units are substantially parallel to each other, so that ultimately the individual rows in the plurality of exposure units are aligned substantially parallel to each other.
Um auch bei mehreren Belichtungseinheiten zusammenhängende Strukturen mit den durch diese erzeugbaren Belichtungsflecken erzeugen zu können, ist vorgesehen, dass die mehreren Belichtungseinheiten bezüglich einer parallel zur Vorschubrichtung verlaufenden Referenzgerade so angeordnet sind, dass die Referenzgerade den Belichtungsfleck der letzten Belichtungsfleckposition der letzten Ablenkungsstrecke einer Belichtungseinheit und den Belichtungsfleck der ersten Belichtungsfleckposition der ersten Belichtungsflecke der in Ablenkrichtung oder in Querrichtung nächstfolgenden Belichtungseinheit schneidet. Auch dadurch ist zumindest eine geringfügige Überlappung der beiden Belichtungsflecken sichergestellt, um mit den Belichtungsflecken verschiedener Belichtungseinheiten mit mindestens einer Komponente in der Querrichtung verlaufende und zusammenhängende Strukturen erzeugen zu können. In order to be able to produce coherent structures with the exposure spots that can be produced by the same in the case of a plurality of exposure units, it is provided that the plurality of exposure units are arranged with respect to a reference straight parallel to the feed direction such that the reference straight line is the exposure spot of the last exposure spot position of the last deflection distance of an exposure unit and Exposure spot of the first exposure spot position of the first exposure spots of the next in the deflection or transverse direction exposure unit intersects. This also ensures at least a slight overlap of the two exposure spots in order to be able to produce structures which extend in the transverse direction and which are connected to the exposure spots of different exposure units with at least one component.
Noch besser ist die Überlappung jedoch dann, wenn die durch die letzte Belichtungsfleckposition einer letzten Ablenkstrecke einer Belichtungseinheit verlaufende Referenzgerade den Belichtungsfleck der ersten Belichtungsfleckposition einer ersten Ablenkstrecke einer in Ablenkrichtung oder Querrichtung nächstfolgenden schneidet, so dass ausgehend von der Tatsache, dass die Belichtungsfleckposition durch den Mittelpunkt des jeweiligen Belichtungsflecks definiert ist, die beiden Belichtungsflecken sich mindestens ungefähr zur Hälfte überlappen. However, the overlap is even better if the reference straight line passing through the last exposure spot position of a last deflection distance of an exposure unit intersects the exposure spot of the first exposure spot position of a first deflection distance of a deflection direction or transverse direction, so that the exposure spot position passes through the center point is defined by the respective exposure spot, the two exposure spots overlap at least approximately half.
Eine weitere, für die Überlappung zweckmäßige Bedingung sieht vor, dass die erste Belichtungsfleckposition einen Abstand von der Referenzgerade aufweist, der maximal dem halben Durchmesser des Belichtungsflecks der ersten Belichtungsfleckposition entspricht. Another condition suitable for the overlap is that the first exposure spot position has a distance from the reference straight line that corresponds at most to half the diameter of the exposure spot of the first exposure spot position.
Hinsichtlich der Ablenkeinheiten wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the deflection units, no further details have been given so far.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung wäre es grundsätzlich denkbar, für jeden Belichtungsstrahl eine eigene Ablenkeinheit vorzusehen, wobei die Ablenkeinheiten auch unterschiedlich arbeiten könnten. In the context of the inventive solution, it would be conceivable in principle to provide a separate deflection unit for each exposure beam, wherein the deflection units could also work differently.
Als, aus Gründen der Herstellung einer derartigen Belichtungsanlage günstige Lösung ist vorgesehen, dass die Ablenkeinheit für jeden der Belichtungsstrahlen einen Spiegelflächenbereich aufweist. As a solution favorable for the sake of manufacturing such an exposure apparatus, it is provided that the deflection unit has a mirror surface area for each of the exposure beams.
Dabei können die einzelnen Spiegelflächenbereiche immer noch unabhängig voneinander bewegbar sein. Aus Gründen einer konstruktiven Vereinbarung ist es jedoch günstig, wenn die Spiegelflächenbereiche einer Belichtungseinheit gemeinsam bewegbar sind. The individual mirror surface areas can still be moved independently of each other. For reasons of constructive agreement, however, it is favorable if the mirror surface areas of an exposure unit are jointly movable.
Besonders günstig lassen sich die Spiegelflächenbereiche realisieren, wenn die Spiegelflächenbereiche Teilbereiche einer gemeinsamen Spiegelfläche sind. The mirror surface regions can be realized particularly advantageously if the mirror surface regions are subregions of a common mirror surface.
Um mit diesen Spiegelflächenbereichen eine Ablenkung zu erreichen, ist es günstig, wenn die Spiegelflächenbereiche relativ zur Auftreffrichtung der Belichtungsstrahlen auf diese verkippbar sind, da eine derartige Kippbewegung der Spiegelflächenbereiche in einfacher Weise mechanisch realisierbar ist. In order to achieve a deflection with these mirror surface regions, it is favorable if the mirror surface regions can be tilted relative to the direction of impingement of the exposure rays, since such a tilting movement of the mirror surface regions can be implemented mechanically in a simple manner.
Grundsätzlich können die Spiegelflächenbereiche gewölbt sein, um mit diesen beispielsweise gleichzeitig noch eine Fokussierung durchführen zu können, konstruktiv besonders einfach ist jedoch eine Lösung, bei welcher die Spiegelflächenbereiche ebene Flächenbereiche sind. In principle, the mirror surface regions can be curved in order, for example, to be able to carry out a focusing with them at the same time, but a solution in which the mirror surface regions are planar surface regions is particularly simple in design terms.
Konstruktiv besonders günstig ist es, wenn alle Spiegelflächenbereiche in einer gemeinsamen Ebene liegen, die die Durchführung der Kippbewegung vereinfacht. It is particularly advantageous in terms of construction if all the mirror surface areas lie in a common plane which simplifies the execution of the tilting movement.
Bei dieser Lösung ist es insbesondere günstig, die Spiegelflächenbereiche so anzuordnen, dass die Spiegelflächenbereiche, auf die die Belichtungsstrahlen einer Belichtungseinheit auftreffen, in derselben Ebene liegen. In this solution, it is particularly favorable to arrange the mirror surface areas such that the mirror surface areas on which the exposure beams of an exposure unit impinge lie in the same plane.
Um eine möglichst effiziente Ablenkung des jeweiligen Belichtungsstrahls zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Belichtungseinheit für jeden Belichtungsstrahl mehrere Spiegelflächenbereiche aufweist. In order to achieve the most efficient possible deflection of the respective exposure beam, it is provided that the exposure unit has a plurality of mirror surface areas for each exposure beam.
Dabei ist es besonders günstig, wenn die Ablenkeinheit für jeden Belichtungsstrahl mehrere nacheinander zur Ablenkung des Belichtungsstrahls eingesetzte Spiegelflächenbereiche aufweist, so dass jeder Belichtungsstrahl durch eine Vielzahl aufeinanderfolgend zum Einsatz kommender Spiegelflächenbereiche abgelenkt wird. It is particularly advantageous if the deflection unit has for each exposure beam a plurality of successively used for the deflection of the exposure beam mirror surface areas, so that each exposure beam is deflected by a plurality of successively used for coming mirror surface areas.
Eine derartige Anzahl mehrerer Spiegelflächenbereiche lässt sich konstruktiv einfach dann realisieren, wenn die mehreren Spiegelflächenbereiche durch Umfangsseiten eines drehbar angeordneten Spiegelkörpers gebildet sind. Such a number of multiple mirror surface regions can be realized structurally simply if the plurality of mirror surface regions are formed by peripheral sides of a rotatably arranged mirror body.
Der Spiegelkörper könnte dabei immer noch um eine Achse oszillierend kippbar sein. The mirror body could still be tiltable oscillating about an axis.
Besonders günstig ist es jedoch, um eine möglichst hohe Ablenkgeschwindigkeit zu erreichen, wenn der Spiegelkörper um eine Achse rotierend angeordnet ist. However, it is particularly favorable to achieve the highest possible deflection speed when the mirror body is arranged to rotate about an axis.
In diesem Fall sind zweckmäßigerweise die Spiegelflächenbereiche im gleichen radialen Abstand um die Achse angeordnet, wobei sich die Spiegelflächenbereiche vorzugsweise parallel zur Achse erstrecken. In this case, the mirror surface areas are expediently arranged at the same radial distance around the axis, the mirror surface areas preferably extending parallel to the axis.
Dabei könnten die Spiegelflächenbereiche auch gekrümmte Spiegelflächen aufweisen, die jedoch trotz Krümmung parallel zur Achse verlaufen. In this case, the mirror surface areas could also have curved mirror surfaces which, however, run in spite of curvature parallel to the axis.
Um definiert die Position der Spiegelflächen jeweils entsprechenden Belichtungsfleckpositionen zuordnen zu können, ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Spiegelkörper mit konstanter Drehzahl um seine Achse rotiert. In order to be able to assign the position of the mirror surfaces in each case to corresponding exposure spot positions, it is preferably provided that the mirror body rotates about its axis at a constant rotational speed.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung wurden keine näheren Angaben darüber gemacht, wie die aus den Strahlungsaustrittsbereichen austretenden Belichtungsstrahlen erzeugt werden sollen. Beispielsweise können die Strahlungsaustrittsbereiche unmittelbar Austrittsbereiche von Strahlungsquellen, beispielsweise Laserdioden, sein. In the context of the solution according to the invention, no further details were given as to how the exposure beams emerging from the radiation exit areas are to be produced. For example, the radiation exit regions can be directly exit regions of radiation sources, for example laser diodes.
Noch vorteilhafter ist es jedoch, wenn die Strahlungsaustrittsbereiche Enden von Lichtleitfasern sind. However, it is even more advantageous if the radiation exit areas are ends of optical fibers.
Damit besteht die Möglichkeit, die Strahlungsbereiche und die Strahlungsquellen getrennt voneinander anzuordnen. This makes it possible to arrange the radiation areas and the radiation sources separately from each other.
Um jedoch die Intensität in jedem einzelnen Strahlungsbereich gezielt steuern zu können, ist vorgesehen, dass jeder Lichtleitfaser eine eigene Strahlungsquelle zugeordnet ist, so dass durch die Intensitätssteuerung dieser Strahlungsquelle, sei es durch Intensitätssteuerung der Strahlungsquelle selbst oder eines nachfolgenden Intensitätssteuerungselements, die aus den Strahlungsaustrittsbereichen austretende Intensität steuerbar ist. However, in order to be able to specifically control the intensity in each individual radiation area, it is provided that each optical fiber is assigned its own radiation source, so that the intensity control of this radiation source, be it by intensity control of the radiation source itself or a subsequent intensity control element, emerges from the radiation exit areas Intensity is controllable.
Vorzugsweise ist dabei als Strahlungsquelle ebenfalls ein Laser vorgesehen, der aus Gründen eines einfachen Aufbaus vorzugsweise ein Halbleiterlaser ist. Preferably, a laser is also provided as the radiation source, which is preferably a semiconductor laser for reasons of a simple construction.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die Strahlungsquellen in einer von der Belichtungseinrichtung getrennt angeordneten Strahlungserzeugungseinheit angeordnet sind, da dann die Möglichkeit besteht, die Strahlungsquellen effizient zu kühlen und insbesondere nicht die Gefahr besteht, das aufgrund der von den Strahlungsquellen entwickelten Wärme thermische Probleme hinsichtlich der Genauigkeit der von der Belichtungseinrichtung erzeugbaren Belichtungsfleckpositionen entstehen. It is particularly advantageous if the radiation sources are arranged in a separate from the exposure device arranged radiation generating unit, since then the possibility exists to efficiently cool the radiation sources and in particular there is no risk that due to the heat developed by the radiation sources thermal problems in terms of Accuracy of the exposure spot positions that can be generated by the exposure device arise.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen belichteter Strukturen in einer auf einem Objekt angeordneten fotosensitiven Schicht, mittels einer Belichtungsanlage umfassend eine Belichtungseinrichtung, wobei mit der Belichtungseinrichtung Belichtungsflecken positionsgesteuert auf der fotosensitiven Schicht erzeugt werden, wobei die Belichtungseinrichtung mindestens eine eine Vielzahl von Belichtungsstrahlen erzeugende Belichtungseinheit aufweist, wobei mit jedem Belichtungsstrahl Belichtungsflecken erzeugt werden können, und wobei erfindungsgemäß die Lichtleistung aller Belichtungsstrahlen durch mindestens einen jedem Belichtungsstrahl zugeordneten Sensorbereich von einer Belichtungsprüfeinheit erfasst wird.Furthermore, the invention relates to a method for producing exposed structures in a photosensitive layer arranged on an object, by means of an exposure system comprising an exposure device, wherein the exposure device generates exposure spots position-controlled on the photosensitive layer, wherein the exposure device comprises at least one exposure unit generating a plurality of exposure beams wherein exposure spots can be generated with each exposure beam, and wherein according to the invention the light power of all the exposure beams is detected by at least one sensor area associated with each exposure beam from an exposure test unit.
Beispielsweise ist dabei vorgesehen, dass die Belichtungsanlage einen das Objekt aufnehmenden Objektträger umfasst, wobei der Objektträger und die Belichtungseinrichtung in einer Vorschubrichtung relativ zueinander bewegt werden. For example, it is provided that the exposure system comprises a slide receiving the object, wherein the slide and the exposure device are moved in a feed direction relative to each other.
Ferner ist bei einer Ausführungsform insbesondere vorgesehen, dass mit der Belichtungseinrichtung Belichtungsflecken positionsgesteuert auf der fotosensitiven Schicht erzeugt werden, wobei die Belichtungseinrichtung mindestens eine eine Vielzahl von Belichtungsstrahlen erzeugende Belichtungseinheit aufweist, mit welcher ein Belichtungsfleck auf der fotosensitiven Schicht erzeugt wird. Furthermore, in one embodiment it is provided, in particular, for exposure spots to be generated position-controlled on the photosensitive layer with the exposure device, the exposure device having at least one exposure unit generating a multiplicity of exposure beams with which an exposure spot is formed on the photosensitive layer.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn jeder der Belichtungsstrahlen durch eine Ablenkeinheit in einer quer zur Reihenrichtung verlaufenden Ablenkrichtung abgelenkt wird, so dass mit jedem Belichtungsstrahl in der Ablenkrichtung in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Belichtungsfleckpositionen Belichtungsflecken durch Aktivieren des jeweiligen Belichtungsstrahls bei Erreichen der jeweiligen Belichtungsfleckposition erzeugt werden können. It is particularly advantageous if each of the exposure beams is deflected by a deflection unit in a direction transverse to the direction of deflection, so that with each exposure beam in the deflection in a plurality of successive exposure spot exposure spots are generated by activating the respective exposure beam upon reaching the respective exposure spot position can.
Weitere Merkmale einzelner Ausführungsformen des Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 27 bis 41 und/oder im Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform offenbart.Further features of individual embodiments of the method are the subject matter of claims 27 to 41 and / or disclosed in connection with the embodiment described above.
Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels. Further features and advantages of the inventive solution are the subject of the following description and the drawings of an embodiment.
In der Zeichnung zeigen: In the drawing show:
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer in
Die Führung
Wie in
Das Herstellen der in
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es mit der erfindungsgemäßen Belichtungseinrichtung
Um innerhalb dieses Strukturenbereichs
Das heißt mit anderen Worten, dass die innerhalb des Belichtungsbereichs
Es ist aber auch bei einer Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels denkbar, den Objektträger
Um innerhalb des Belichtungsbereichs
Der Belichtungsstrahlabschnitt
Die Ablenkeinheit
Insbesondere grenzen die Spiegelflächen
Darüber hinaus sind alle Spiegelflächen
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, dass die Zahl der Spiegelflächen
Jede der Spiegelflächen
Ein Weiterdrehen des Spiegelkörpers
Somit führt die ständige Rotation des Spiegelkörpers
Damit besteht die Möglichkeit, im Bereich der Ablenkungsstrecke AS längs der Ablenkrichtung
Ist in den übrigen Belichtungsfleckpositionen
Zur Fokussierung der wandernden Belichtungsstrahlen BSx auf die fotosensitive Schicht
Insbesondere sind vorteilhafte Abbildungseigenschaften der Abbildungsoptik
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass auch der Abstand zwischen der Abbildungsoptik
Um die Spiegelkörper
Ferner ist, wie in
Diese Steuereinheit
Hinsichtlich der Erzeugung der Belichtungsstrahlen BS wurden bislang keinerlei nähere Angaben gemacht. With regard to the generation of the exposure beams BS, no further details have been given so far.
Vorzugsweise ist zur Erzeugung der Belichtungsstrahlen BS separat von der Belichtungseinrichtung
Die Anordnung der Strahlungserzeugungseinheit
Vielmehr sind die Belichtungseinrichtung
Die Strahlungserzeugungseinheit
Wie bereits dargelegt, besteht für die Steuereinheit
Um nicht nur innerhalb der Ablenkungsstrecke AS die einzelnen Belichtungsflecken
Diese relative Anordnung des jeweils letzten Belichtungsflecks
In gleicher Weise wie im Zusammenhang mit der Anordnung der Belichtungsflecken
Unter der Voraussetzung, dass sich der Belichtungsbereich
Da alle Belichtungseinheiten
Hierzu erfasst die Steuereinheit
Für eine ausreichende Genauigkeit beim Positionieren der Belichtungsflecken
Um die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Belichtungsanlage überprüfen zu können, insbesondere überprüfen zu können, ob jeder der Belichtungsstrahlen BS aktivierbar ist und somit in der Lage ist, in dem entsprechenden Belichtungsfleck
Hierzu ist beispielsweise die Belichtungsprüfeinheit
Das Belichtungsprüffeld
In dem Belichtungsprüffeld
Jede Sensoreinheit
Hat beispielsweise, wie in
Dabei kann der Sensorbereich
Da jedoch die zwischen dem Belichtungsfleck
Im einfachsten Fall arbeitet die erfindungsgemäße Belichtungsprüfeinheit
Wird keine Lichtleistung am Ort des jeweiligen Belichtungsflecks
Es ist aber auch denkbar, das Fehlersignal FS der Steuereinheit
Bei dem in
In diesem Fall ist es somit möglich, das Belichtungsprüffeld
Dabei ist es beispielsweise möglich, mit dem jeweiligen Belichtungsstrahl BS innerhalb des diesem Belichtungsstrahl zugeordneten Sensorbereichs
Alternativ dazu kann, um die Flächenausdehnung des Belichtungsprüffelds
Ein Beispiel eines derartigen Flächenmusters ist in
Damit ist jedoch eine Messung der Lichtleistung der einzelnen Belichtungsstrahlen BS einer Belichtungseinheit
Der Einfachheit halber werden sämtliche Belichtungsflecken
Sind die Sensoreinheiten
Alternativ zum Anordnen einzelner Sensoreinheiten
Alternativ oder ergänzend zum Vorsehen des Belichtungsprüffeldes
So besteht – wie in
Alternativ oder ergänzend dazu besteht, wie in
Auch die vom Sensorbereich
Bei einer weiteren ergänzenden oder alternativen Lösung, dargestellt in
Jede der Sensoreinheiten
Alternativ dazu können einzelne oder mehrere der Sensoreinheiten
Alternativ zum Erfassen der bloßen Existenz der Lichtleistung besteht, wie in
In diesem Fall kann beispielsweise entschieden werden, ob die Lichtleistung LL Oberhalb des Schwellwerts SW liegt und somit beispielsweise in der Lage ist, in dem jeweiligen Belichtungsfleck
Bei einem derartigen quantitativen Erfassen der Lichtleistung LL und einem Vergleich der Lichtleistung LL mit dem Schwellenwert SW besteht somit die Möglichkeit, zuverlässig zu überprüfen, ob jeder der Belichtungsstrahlen BS in der Lage ist, mit innerhalb des Belichtungsflecks
Eine weitere vorteilhafte Ergänzung oder Alternative sieht vor, dass ein Vergleich der Quantitativen Erfassung der Lichtleistung LL mit dem Schwellwert SW dahingehend erfolgt, dass die Belichtungsprüfeinheit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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